科研产出
广西芋头主要病虫害发生规律及综合防控
《长江蔬菜 》 2025
摘要：芋头病虫害是制约广西芋头产业绿色高质量发展的关键因素之一.为提升芋头品质与质量安全水平,基于对广西主要芋产区的实地调研,系统总结了芋疫病、芋软腐病、芋炭疽病、芋污斑病、斜纹夜蛾、蚜虫及蛴螬等主要病虫害的发生特点与流行规律,分析了当前以化学防治为主的防控模式中存在的过度用药、防治时机不当等问题.在此基础上,集成提出了以农业防治为基础,理化诱控与生物防治为重点,科学用药为补充的绿色综合防控技术体系,包括抗病品种选用、合理轮作、高畦深沟覆膜栽培、性诱及色诱诱杀、生物农药应用等关键措施,以期为推动广西芋头产业的可持续健康发展提供技术支撑.
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干旱胁迫对芋球茎淀粉和蔗糖代谢通路相关基因表达的影响
《西南农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究芋球茎响应干旱胁迫的分子机制，特别是干旱胁迫对淀粉和蔗糖代谢通路相关基因表达的影响，为耐旱品种选育提供依据。【方法】以荔浦芋1号为试验材料，对干旱胁迫下的芋球茎进行转录组测序，对获得的差异表达基因进行GO和KEGG富集分析，进一步筛选与淀粉和蔗糖代谢通路相关的酶基因，并分析这些酶基因在干旱胁迫下的表达模式。【结果】芋球茎在干旱胁迫下筛选到差异表达基因1983个，其中上调表达基因373个，下调表达基因1610个。GO富集分析显示，差异表达基因在生物过程富集最多的是细胞过程和代谢过程，在细胞组分富集最多的是细胞解剖实体，在分子功能富集最多的催化活性和结合。KEGG富集分析显示，富集最多的通路分别是代谢通路、氮素代谢通路、抗坏血酸和醛酸代谢通路。对淀粉和蔗糖代谢通路的差异表达基因进行统计，共筛选到26个差异表达基因，涉及11种酶，其中上调表达基因5个，下调表达基因21个。在干旱胁迫下，淀粉合成酶、己糖激酶、果糖激酶、UTP-葡萄糖-1-磷酸盐尿苷酸转移酶、α-淀粉酶、内切葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶和β-呋喃果糖苷酶的基因下调表达；UDP-葡萄糖磷酸水解酶和海藻-6-磷酸合成/磷酸酶的基因上调表达；蔗糖合成酶和β-呋喃果糖苷酶的基因既有上调表达，也有下调表达。【结论】淀粉和蔗糖代谢通路相关基因的表达受到干旱胁迫的影响。调控淀粉代谢和海藻糖生物合成相关基因下调表达，而调控蔗糖代谢相关基因既有上调表达，也有下调表达。
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芋淀粉合成酶基因家族的鉴定、生物信息学及表达分析
《西南农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]鉴定芋淀粉合成酶(CeSS)基因家族,并对其生物信息学及表达模式进行分析,为芋产量、品质和营养性状的遗传改良提供参考.[方法]使用HMMER3.12b软件以SS基因家族典型保守结构域Glyco_transf_5为模型,鉴定芋基因组中SS基因家族信息,利用生物信息学软件分析其分子结构特征、系统发育关系及顺式作用元件,采用转录组和实时荧光定量PCR技术检测其在正常生长发育条件和干旱胁迫下的转录表达.[结果]在芋基因组中鉴定了 6个SS基因(CeSS1、CeSS2、CeSS3-1、CeSS3-2、CeSS4和CeGBSS1).6个预测的芋SS基因长度为4980~61 347 bp,对应的CDS长度为1275~2895 bp,编码蛋白的氨基酸残基数量为424~964个,分子质量为48 067.43~109 391.75 Da,理论等电点为5.18~6.11.系统进化分析显示6个芋SS蛋白分布在5个亚家族.基因结构分析显示,6个CeSS基因外显子数量为7~15个.在6个CeSS蛋白中鉴定出10个保守motif,其中7个获得注释.在保守结构域上,CeSS1、CeSS2、CeSS4和CeGBSS1蛋白均含有淀粉合成酶催化结构域(motif 2和motif 5)和糖基转移酶群组1(motif 1和motif 3),而CeSS3-1蛋白含有motif 1、motif 3和motif 5,CeSS3-2蛋白只含有motif 2.基因启动子区域顺式作用元件分析表明,共预测到73个顺式作用元件,其中36个具有功能注释,除了具有核心元件TATA-box和CAAT-box外,还涉及大量与光响应、激素响应、胁迫响应及生长发育等相关元件.在正常生长发育条件下,6个CeSS基因在叶片和球茎的整体表达量均高于叶柄和根,其中CeGBSS1基因的表达量远高于其他基因,且在叶片和球茎的相对表达量极显著高于叶柄和根(P<0.01,下同);在球茎不同发育阶段,CeGBSS1基因在所有的发育阶段均有较高表达量,且在30~90 d发育过程中呈上升趋势,其余基因的表达量较低.在干旱胁迫下,6个CeSS基因在叶片的相对表达量较对照组显著(P<0.05)或极显著下降.[结论]在芋基因组中鉴定了 6个SS基因,并明确其分子结构特征和表达模式,其中CeGBSS1基因可能是芋淀粉生物合成的关键基因.
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不同培养基组分对“台农一号”杧花粉萌发和花粉管生长特性的影响
《中国南方果树 》 2024 北大核心
摘要：为筛选"台农一号"杧花粉体外培养最适培养基和培养时间,探讨不同培养基组分和培养时间对其花粉体外萌发及花粉管生长的影响,以15%蔗糖+25%聚乙二醇-4000+0.015%硼酸+0.03%钙+0.02%镁+0.01%钾为基础培养基,分别设置1、2、3、4、5、6 h培养,不同蔗糖、硼酸、聚乙二醇-4000、钙、镁、钾浓度梯度单因素及蔗糖、硼酸、聚乙二醇-40003个因素正交试验,统计比较不同处理的花粉萌发率和花粉管生长长度.结果表明,培养时间,培养基中蔗糖、聚乙二醇-4000、硼酸对花粉萌发及花粉管生长均有显著影响,而钙、镁、钾影响不显著.培养2~3 h即可统计花粉萌发率及测量花粉管长度.随着培养基中蔗糖、聚乙二醇-4000、硼酸浓度增加,花粉萌发率及花粉管长度均呈现先增加后降低的趋势,适宜浓度的3个组分能够促进花粉萌发及花粉管生长,浓度过高则起抑制作用.3个因素之间存在明显的互作效应,蔗糖与聚乙二醇-4000的互作效应突出.说明培养基中蔗糖、聚乙二醇-4000、硼酸是花粉体外萌发的必需成分,钙、镁、钾为非必需成分."台农一号"杧花粉体外萌发及花粉管生长的最适培养基为15%蔗糖+20%聚乙二醇-4000+0.015%硼酸+0.03%钙+0.02%镁+0.01%钾,适宜培养时间为3 h,此条件下花粉萌发率达到83.40%.
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广西芋头产业现状及发展策略——以广西桂林市和贺州市芋头产业为例
《农业研究与应用 》 2024
摘要：特色产业是巩固拓展脱贫攻坚成果、实现稳定脱贫和促进农业农村高质量发展的关键,是有效推进农业农村现代化发展、乡村全面振兴实现共同富裕的着力点.广西桂林市与贺州市抢抓机遇,以建设全国最大的芋头产业链集散地为目标,打造广西香芋优势特色产业集群,推动芋头产业深度发展.芋头产业发展虽然取得一定的成效,但仍存在一些不足.文章总结了桂林市与贺州市香芋特色产业集群的发展现状和特点、主要做法及成效、存在的问题等,并提出了加快芋头种苗培优,提升芋头品质;强化科技支撑,增强芋头发展动能;延伸产业链条,提升产业附加值;明确定位,重视品牌效应等对策建议,可为芋头产业高质量发展提供参考.
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广西芋头产业现状与发展对策
《中国瓜菜 》 2023 北大核心
摘要：广西是我国芋头的主产区之一.介绍了广西芋头种植面积扩大、新品种推广迅速、种苗种芋实现规模化繁育、栽培技术逐渐完善、产业链逐渐形成、品牌意识增强、政府重视程度提高、芋头科研取得较大进展等发展现状,指出了存在的科技投入不足、病虫害防治滞后、产业机械化程度低、缺乏精深加工产品等问题.同时从增加芋头产业的科技投入、健全和完善科技服务体系、加快芋头产业机械化研究、加强芋头精深加工产品研发等方面提出了对策和建议,可为更好地开发和利用广西芋头资源以及芋头产业的可持续发展提供参考.
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芋不同组织淀粉生物合成和代谢相关基因的差异表达分析
《南方农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】开展芋（Colocasia esculenta）不同组织的转录组试验，为芋基因功能和代谢调控网络的分子机制研究提供基因资源。【方法】采集播种90 d的荔浦芋1号芋球茎、叶片、叶柄和根进行生理检测和转录组测序，对不同组织的差异表达基因（DEGs）进行GO和KEGG功能富集分析，并对淀粉生物合成和代谢相关基因进行发掘和表达模式分析。【结果】芋球茎的淀粉和可溶性糖含量分别为134.85和23.92 mg/g，在4种组织中含量最高。转录组测序共获得85.41 Gb Clean data，与参考基因组比对效率为90.30%～92.56%，共33828个基因获得功能注释。不同组织间DEGs数量为5625～10562个。球茎与根、叶片和叶柄的比较组中，在生物过程中分别富集到与淀粉生物合成和代谢相关的GO功能2、5和5个；KEGG富集分析显示，在淀粉和蔗糖代谢途径分别富集到146、161和126个DEGs。通过富集分析发掘涉及淀粉生物合成和代谢相关DEGs共82个，其在4种组织中呈不同表达模式，其中ADP-葡萄糖焦磷酸化酶基因（AGPase基因）（Taro＿004018和Taro＿026553），颗粒结合淀粉合成酶基因（GBSS基因）（Taro＿033806），以及淀粉分支酶基因（SBE基因）（Taro＿009230）等基因在球茎的表达显著高于其他组织（P＜0.05）。【结论】GO和KEGG功能富集分析显示芋4种组织在代谢功能方面有差异，球茎在淀粉含量及淀粉生物合成关键酶基因的表达高于其他组织，是淀粉的储藏器官。
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芋全长转录组测序分析及淀粉生物合成相关基因挖掘
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]获取芋(Colocasia esculenta)全长转录本序列和结构信息,并挖掘淀粉生物合成相关基因和转录本的结构信息,为后续阐明芋淀粉生物合成的分子机制及深入利用芋基因资源提供科学依据.[方法]以荔浦芋1号为试材,采集其3月龄植株的不同组织(叶片、叶柄、球茎、匍匐茎和根)开展混合样三代全长转录组测序,对获得的转录本进行功能注释,通过生物信息学方法分析转录本可变剪接(AS)、可变多聚腺苷酸化(APA)、长链非编码RNA(lncRNA)、转录因子(TF)和简单重复序列(SSR)等的结构信息,通过京都基因和基因组百科全书(KEGG)注释获得芋淀粉生物合成相关的基因和转录本,并对其进行AS和APA分析.[结果]通过对芋叶片、叶柄、球茎、匍匐茎和根混合样开展三代全长转录组测序,共获得全长转录本序列38 043条;通过与参考基因组进行比对,鉴定出新转录本31 058条,其中28 785条获得功能注释;通过对转录本结构分析,共鉴定出9360个AS事件、6436个基因存在poly(A)位点、25 081个SSR位点、304个lncRNA、1911个融合转录本和1608个TF.通过KEGG注释获得芋淀粉生物合成相关基因14个和转录本60条;对获得的转录本进行AS和APA分析发现,6个基因发生了 AS事件,包括内含子保留(IR)、5'端可变剪接(A5SS)、3'端可变剪接(A3SS)、外显子跳跃(ES)和互斥可变外显子(MEE)5种类型,有10个基因存在poly(A)位点,其中7个基因存在2个及2个以上poly(A)位点.[结论]通过三代全长转录组测序分析获得芋全长转录本序列和结构信息,挖掘到芋淀粉生物合成相关基因14个,转录本60条,可作为后续阐明芋淀粉生物合成分子机制及深入利用芋基因资源的科学依据.
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芋ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)基因家族的克隆、生物信息学及表达分析
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：芋(Colocasia esculenta)为天南星科芋属成员,在世界范围内广泛种植,其球茎主要贮藏物质为淀粉.ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)是淀粉合成的第一个关键酶和限速酶,在植物淀粉合成中发挥关键作用,但目前关于芋AGPase基因家族的分子结构特征和表达模式还不清楚.本研究以芋新品种'荔浦芋1号'为试材,从全长转录组注释信息中筛选到6个AGPase基因家族成员,利用RT-PCR技术克隆了6个基因的编码区,利用生物信息学对其理化性质、进化关系和保守motif进行分析;同时利用转录组学和荧光定量RT-PCR技术对6个基因在不同组织和球茎不同发育阶段的表达模式进行分析.结果表明:克隆获得6个芋AGPase基因编码区的cDNA序列,序列长度为1398~2028 bp,编码的蛋白大小为350~543 aa,其中4个基因(CeAGPL1~CeAGPL4)编码AGPase的大亚基,2个基因(CeAGPS1,CeAGPS2)编码AGPase的小亚基.系统进化分析显示,所有的AGPase分成了大亚基和小亚基2个群组,4个大亚基分在了大亚基组,2个小亚基分在了小亚基组.CeAGP家族蛋白分子质量范围为38753.22~59743.05 kDa,等电点范围为5.64~8.82,亚细胞定位为叶绿体、淀粉体和细胞质等.蛋白的保守motif分析发现,CeAGP家族蛋白共预测到11个保守motif,6个motif功能注释为NTP_transferase,除CeAGPS2外,另外5个CeAGP蛋白均包含11个motif.在不同组织中,6个CeAGP基因均能在所有组织中表达,其中CeAGPL3和CeAGPS1基因在叶片和叶柄中高表达,CeAGPL1和CeAGPS1基因在球茎中高表达,6个CeAGP基因在根的表达量均较低.在球茎不同发育阶段中,CeAGPL1和CeAGPS1高表达且均表现先升高后降低的趋势,2个基因分别在4月龄和5月龄阶段的表达量最高.该研究结果为后续阐明芋淀粉合成的分子机制提供依据.
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广西芋头产业现状分析及其发展建议
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】调研分析广西芋头产业现状及其存在的主要问题,并有针对性地提出发展建议,为促进广西芋头产业的可持续发展提供决策参考。【方法】2018—2020年对广西全区14个地级市的芋头产业情况进行实地调研,调查重点对象为种植及加工相关合作社、企业以及地方农业局,调查指标包括芋头种植面积、种植品种、种植方式、产量、销售价格、销售模式和产品加工等,综合分析广西芋头产业现状及存在的主要问题,并提出产业发展建议。【结果】广西是我国芋头的主要产区之一。近年来,广西芋头种植面积不断扩大,全区芋头种植面积已超过2万ha,总产量约60万t,主栽品种有荔浦芋、贺州香芋、融水香芋、刘圩香芋、桂芋1号及桂芋2号等。广西芋头加工以初加工为主,加工产品有芋头粉、芋头条、芋头米饼、芋头糖水罐头及芋头扣肉罐头等;桂林荔浦市的荔浦芋和南宁青秀区的刘圩香芋分别于2015和2016年获得国家农产品地理标志认证。由于芋头产业经济效益较好,广西很多地方政府已将芋头产业列为一项重要的扶贫产业,以此带动当地农户脱贫致富。在新的形势下,广西芋头产业发展也面临着许多困难和挑战,具体表现为:品种更新换代慢,优良品种匮乏;栽培管理粗放,机械化程度有待提高;科技投入不足,科研与企业对接滞后;产品开发难度大,产业化程度低。【建议】政府部门应高度重视广西芋头产业发展,加强政策扶持;加强品种改良和脱毒扩繁体系建设,推进优良品种选育;提高种植管理水平,促进芋头规模化生产;强化产学研科技攻关,提升产品质量效益;培育龙头企业,带动产业集聚发展。
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